FISIOLOGÍA - ESPIROMETRÍA

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SEMANA 16 
MECÁNICA VENTILATORIA 
La ventilación pulmonar es el proceso comúnmente conocido 
como respiración, es el proceso por el cual el aire entre y sale 
de los pulmones durante la inspiración y la espiración. Los 
movimientos de aire se rigen por los principios de las leyes de 
los gases. Básicamente: 
 El aire fluye de mayor a menor presión 
 La presión dentro de una cavidad aumenta cuando su 
volumen disminuye y viceversa 
 El volumen de una determinada cantidad de gas 
aumenta con el aumento de temperatura 
En reposo, entre respiraciones, la presión dentro de los pulmones, 
o presión intrapulmonar, es igual a la presión fuera del cuerpo o 
presión atmosférica. Cuando se habla de presiones respiratorias, 
esto generalmente se conoce como presión relativa de cero. Esto 
se debe a que lo que importa es la diferencia entre las dos 
presiones, no sus valores absolutos. Por tanto, una presión 
negativa es una presión por debajo de la atmosférica, mientras 
que una presión positiva está por encima de la atmosférica. 
Los pulmones están cubiertos por una membrana de doble capa, 
que forma un espacio delgado que rodea a los pulmones, llamado 
cavidad pleura. La presión dentro de esta cavidad es 
normalmente negativa. Esta presión negativa actúa como una 
succión para mantener los pulmones inflados. Si se vuelve cero, 
como en el caso del neumotórax, cuando se perfora la pared 
torácica y la cavidad pleura tiene la misma presión que el aire 
exterior, el pulmón colapsa. 
La ventilación pulmonar se logra cambiando rítmicamente el 
volumen de la cavidad torácica. Durante la inspiración, el 
diafragma y los músculos intercostales externos se contraen, 
expandiendo la cavidad torácica y los pulmones. Este aumento 
de volumen da como resultado una disminución de la presión, lo 
que hace que entre el aire exterior. Otro factor que ayuda a inflar 
los pulmones es el calentamiento del aire inhalado. Este efecto 
es más notable en un día fresca cunado la temperatura afuera 
es más baja, el aire inhalado aumenta de volumen a medida que 
se calienta dentro del cuerpo e infla los pulmones, facilitando 
aún más la inhalación. Si bien la inspiración requiere contracción 
muscular y, por tanto, gasto de energía, la espiración durante la 
respiración tranquila es un proceso pasivo. A medida que el 
diafragma vuelve a su posición original y los músculos se relajan, 
los volúmenes torácicos y pulmonares disminuyen y las presiones 
aumentan, expulsando el aire de los pulmones. Por lo tanto, la 
espiración silenciosa depende de: la elasticidad de los pulmones 
y la caja torácica, su capacidad para volver a las dimensiones 
originales. Las condiciones que reducen la elasticidad pulmonar, 
como el enfisema, pueden causar dificultar para exhalar. 
La respiración profunda requiere contracciones más fuertes del 
diafragma, los músculos intercostales e involucra músculos 
adicionales para producir cambios más grandes en el volumen 
torácico. La diferencia de la espiración profunda a la silenciosa 
es un proceso activo. 
Otro factor que afecta la ventilación es la resistencia al flujo de 
aire, que existe dentro de los tejidos pulmonares y en las vías 
respiratorias. La distensibilidad pulmonar se refiere a la facilidad 
con la que los pulmones se expanden. Los pulmones sanos 
normalmente tienen alta distensibilidad y baja resistencia, lo que 
lo hace fácil de inflar. Cuando la distensibilidad pulmonar se 
reduce los pulmones se vuelven rígidos, en condiciones que 
causan cicatrices de los tejidos pulmonares o fibrosis. Cuando 
hay estrechamiento de las vías respiratorias, como en el asma, 
aumenta la resistencia y dificultad respiratoria. Las vías 
respiratorias también pueden dilatarse o contraerse en respuesta 
a varios factores. Por ejemplo, la estimulación parasimpática y la 
histamina suelen estrechar los bronquios, aumentan la resistencia 
y disminuyen el flujo de aire, mientras que la epinefrina, una 
hormona que se libera durante los ejercicios, dilata los bronquios 
y, por lo tanto, aumenta el flujo. 
 
PRESIÓN PLEURAL Y SUS CAMBIOS DURANTE LA 
RESPIRACIÓN 
Es la presión del líquido 
pleural. Es normalmente 
una aspiración ligera, lo 
que significa que hay una 
presión ligeramente 
negativa. 
Al comienzo de la 
inspiración la presión pleural es de aproximadamente -5cm de 
agua, que es la magnitud de la aspiración necesaria para 
mantener los pulmones expandidos hasta su nivel de reposo. 
Durante la inspiración normal, la expansión de la caja torácica 
tira hacia fuera de los pulmones con más fuerza y genera una 
presión más negativa hasta -7,5 cm de agua durante la 
inspiración y la parte superior un aumento del volumen pulmonar 
de 0,5L. después, durante la espiración, se produce 
esencialmente una inversión de estos fenómenos. 
PRESIÓN ALVEOLAR: PRESIÓN DEL AIRE EN EL 
INTERIOR DE LOS ALVÉOLOS PULMONARES 
Cuando la glotis está abierta y no hay flujo de aire hacia el 
interior ni el exterior de los pulmones, las presiones en todas las 
partes del árbol respiratorio, hasta los alvéolos, son iguales a la 
presión atmosférica, que se considera que es la presión de 
referencia cero en las vías aéreas (es decir, presión de 0cm de 
agua). Para que se produzca un movimiento de entrada de aire 
hacia los alvéolos durante la inspiración, la presión en los alvéolos 
debe disminuir hasta un valor ligeramente inferior a la presión 
atmosférica (debajo de cero). La segunda curva muestra que 
durante la inspiración normal la presión alveolar disminuye hasta 
-1cm de agua. Esta ligera presión negativa es suficiente para 
arrastrar a 0,5L de aire hacia los pulmones en los 2 s necesarios 
para la inspiración tranquila normal. Durante la espiración, la 
presión alveolar aumenta hasta aproximadamente 1 cm de agua, 
lo que fuerza la salida de los 0,5L de aire inspirado desde los 
pulmones durante los 2 a 3 s de la espiración. 
PRESIÓN TRANSPULMONAR: DIFERENCIA ENTRE LAS 
PRESIONES ALVEOLAR Y PLEURAL 
La presión transpulmonar es la diferencia entre la presión que 
hay en el interior de los alvéolos y la que hay en la superficie 
externa de los pulmones; es una medida de las fuerzas elásticas 
de los pulmones que tienden a colapsarlos en todos los 
momentos de la respiración, se llama presión de retroceso. 
 
 
 
 
 
 
El volumen pulmonar al que tanto el pulmón como el tórax están 
en equilibrio (es decir, retractilidad elástica igual, pero en 
direcciones opuestas) está representado por la CRF. La CRF es 
la capacidad cardiorrespiratoria y se refiere a la capacidad de los 
sistemas circulatorio y respiratorio para suministrar oxígeno a los 
músculos esqueléticos durante la actividad física sostenida. 
 
ESPIROMETRÍA 
La espirometría es un estudio indoloro del volumen y ritmo del 
flujo de aire dentro de los pulmones. Este procedimiento se 
utiliza con frecuencia para evaluar la función pulmonar en las 
personas con enfermedades pulmonares obstructivas o 
restrictivas tales como asma o fibrosis quística. 
PATRONES ESPIROMÉTRICOS 
La interpretación de los valores de Volumen espiratorio forzado 
en un segundo (FEV1 o VEF1), capacidad vital forzada (FVC o CVF) 
y cociente (o relación) FEV1/FVC hace posible caracterizar una 
enfermedad. 
OBSTRUCTIVO RESTIRCITVO 
Existe un obstáculo a la 
salida del aire. La espiración 
se prolonga y se expele 
menos aire en el primer 
segundo por lo que se 
tardará más tiempo en 
alcanzar la FVC y el FEV1 
está disminuido; el FEV1/FVC 
está igualmente disminuido. 
Existe una limitación de la 
expansión del tejido 
pulmonar, debido a una 
alteración del parénquima o 
de la pared torácica. 
Disminuye proporcionalmente 
la FVC y el FEV1, por lo cual 
el FEV1/FVC permanece 
normal o inclusive puede 
estar aumentado 
El diagnóstico de certeza de 
una enfermedad restrictiva 
se hace determinando la 
Capacidad pulmonar Total 
(CPT o TLC) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FLUJOGRAMA DEL PROCEDIMIENTO DE INTERPRETACIÓN Y 
RESUMEN 
• FEV1/FVC valoraobstrucción respecto a los valores del 
individuo 
• FVC valora restricción respecto al normal predicho en 
población de referencia 
• FEV1 valora gravedad de la obstrucción (cuando hay) 
respecto al normal predicho en población de referencia 
https://www.youtube.com/watch?v=m6nStqUkoII 
 
 
 
https://www.youtube.com/watch?v=m6nStqUkoII
REVERSIBILIDAD 
La prueba con aplicación de broncodilatador se realiza con beta2-
agonista de corta acción, en este caso salbutamol, con una dosis 
de 400 ug en adultos y 200 ug en niños, con intervalo de 30 
segundos entre disparos; se administran a través de una cámara 
espaciadora adecuada para el paciente y se deja que actúe 
durante 20 minutos en reposo antes de reiniciar la prueba. En 
los individuos que presenten efectos secundarios con la 
administración de este fármaco se propone como alternativa el 
anticolinérgico bromuro de ipatropio en dosis de 160 ug. 
En maniobras con obstrucción se considera respuesta al 
broncodilatador un incremento de 12% o 200mL respecto a FEV1, 
lo que se llama reversibilidad. Se debe tener en cuenta que la 
prueba puede alcanzar valores normales o continuar con algún 
grado de abstricción pese a esta intervención, lo que debe 
registrarse en el reporte. 
 
NOTA: Para la correcta interpretación se valora los datos y la 
morfología de las curvas. 
PATOLOGÍA RELACIONADAS A CADA PATRÓN 
OBSTRUCCIÓN RESTRICCIÓN 
Asma 
EPOC 
Bronquitis obstructiva 
Fibrosis quística 
Atelectasias 
Resección pulmonar 
Fibrosis pulmonar difusa 
Neumoconiosis 
Derrame pleural 
Neumotórax 
Cifoescoliosis 
Toracoplastias 
 
 
 
 
 obstructiva Restrictiva 
Definición 
Aumenta la 
resistencia al flujo de 
aire por la 
obstrucción en la vía 
Disminuye la 
capacidad y volumen 
pulmonar 
Espirometría 
Disminuye el 
FEV1/FVC 
Disminuye la 
capacidad pulmonar 
total y capacidad 
vital 
ejemplos 
Enfermedad 
pulmonar obstructiva 
crónica como el 
asma, bronquitis 
crónica, enfisema y 
bronquiectasias. 
Problemas de la 
pared torácica 
(obesidad, 
cifoescoliosis, polio) y 
enfermedades 
intersticiales 
(neumoconiosis o 
fibrosis pulmonar) 
CURVA VOLUMEN TIEMPO 
La curva volumen-
tiempo representa 
gráficamente la 
cantidad de aire 
expulsado acumulada 
según transcurre el 
tiempo de espiración. 
Proporciona menor 
información tanto 
del esfuerzo inicial 
realizado como en 
datos para la interpretación pero también tiene su utilidad en el 
diagnóstico visual rápido de la espirometría. Una curva normal 
tendrá un ascenso rápido llegando a una meseta que 
representará el total de volumen expulsado, la capacidad vital 
forzada (FVC). 
PATRÓN OBSTRUCTIVO 
El ascenso es más lento debido a la dificultad de salida del aire. 
Sin embargo, la meseta alcanzada será de una altura normal. 
Esto es debido a que la capacidad vital forzada no se ve afectada 
en el patrón obstructivo puro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
PATRÓN RESTRICTIVO 
En un patrón restrictivo, igual que en la curva flujo-volumen, la 
morfología es normal pero la gráfica es más pequeña. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PATRÓN MIXTO 
En un patrón mixto nuestra curva compartirá características de 
ambos patrones y será pequeña y de ascenso lento. 
 
CURVA VOLUMEN FLUJO 
Al contrario de lo que sucede en la espirometría, que representa 
el flujo de aire (en L) en el tiempo (en segundos), la curva 
flujo-volumen muestra el flujo de aire (en L/segundo) en 
función del volumen pulmonar (en L) durante la inspiración 
máxima desde la espiración completa (volumen residual [VR]) 
y durante la espiración máxima desde la inspiración completa 
(CPT). La principal ventaja de la curva flujo-volumen es que ésta 
puede mostrar si el flujo de aire es adecuado para un volumen 
pulmonar particular. Por ejemplo, el flujo de aire es 
normalmente más lento con volúmenes pulmonares bajos 
porque la retracción elástica es menor con estos volúmenes. 
Los pacientes con fibrosis pulmonar tienen volúmenes 
pulmonares bajos, y su flujo de aire parece estar disminuido si 
se mide de manera aislada. Sin embargo, cuando el flujo de 
aire se presenta como una función del volumen pulmonar, se 
torna evidente que el flujo de aire es en realidad más alto que 
el normal (como consecuencia del mayor retroceso elástico 
característico de los pulmones fibróticos). 
 
CURVAS DE FLUJO-VOLUMEN 
(C) Trastorno restrictivo (p. ej., enfermedad pulmonar 
intersticial, cifoescoliosis). La curva está estrechada debido a 
la disminución de los volúmenes pulmonares. El flujo de aire es 
mayor que lo normal en volúmenes pulmonares comparables, 
dado que el aumento del retroceso de los pulmones mantiene 
abiertas las vías aéreas. 
 
A) Normal. La rama inspiratoria de la curva es simétrica y 
convexa. La rama espiratoria es lineal. A menudo se miden y se 
comparan el flujo de aire en el punto medio de la capacidad 
inspiratoria y el flujo de aire en el punto medio de la capacidad 
espiratoria. El flujo de aire inspiratorio máximo (FIM) al 50% 
de la capacidad vital forzada (FIM 50% CVF) es mayor que el 
flujo de aire espiratorio máximo al 50% de la CVF (FEM 50% 
CVF) porque la compresión dinámica de las vías aéreas se 
produce durante la espiración. 
(B) Trastorno obstructivo (p. ej., enfisema, asma). Aunque todo 
el flujo de aire está disminuido, predomina la prolongación 
espiratoria, y el FEM < FIM. El flujo espiratorio máximo se utiliza 
a veces para estimar el grado de obstrucción de la viá aérea, 
pero depende del esfuerzo del paciente.